Hoàng tử Vĩnh Cơ sinh vào giờ Dần, ngày 25 tháng 4 (âm lịch) năm Càn Long thứ 17 (1752), là con trai thứ 12 của Thanh Cao Tông Càn Long Đế và là con đầu lòng của Kế Hoàng hậu Na Lạp thị, Hoàng hậu thứ hai của Càn Long Đế. Ông là anh ruột của Hoàng ngũ nữ và Hoàng thập tam tử Vĩnh Cảnh (永璟).[1][2]

Càn Long Đế mỗi ngày đều sẽ tự đến thỉnh an Sùng Khánh Hoàng thái hậu, nhưng vào ngày Vĩnh Cơ sinh ra, Càn Long Đế chỉ phái Thái giám đến báo, còn mình thì tự đến cung của Hoàng hậu (Dực Khôn cung) chào đón Hoàng tử ra đời.[3] Do mẹ là Hoàng hậu, Hoàng tử Vĩnh Cơ được xem là ["Hoàng đích tử"] - danh từ dùng để gọi Hoàng tử do Hoàng hậu hạ sinh. Sau cái chết của Đoan Tuệ Hoàng thái tử Vĩnh Liễn cùng Hoàng thất tử Vĩnh Tông, Vĩnh Cơ là Đích tử duy nhất vào lúc đó của Càn Long Đế, trở thành người có khả năng kế thừa Hoàng vị rất cao. Càn Long Đế đối với sự ra đời của Vĩnh Cơ rất vui mừng, không chỉ có viết thơ kỷ niệm, còn báo với các đại thần cùng ông "cùng vui".[4]

Bài thơ mà Càn Long Đế làm khi Vĩnh Cơ sinh được ngày thứ 3:

Tên "Cơ" của Vĩnh Cơ, cũng đọc "Kỳ", là loại ngọc thường dùng để đính trên các đồ dùng bằng da của Thiên tử. Sách Chu lễ, phần "Biện sư" có nói:"Kỳ kết dã. Bì biện chi phùng. Mỗi quán kết ngũ thải ngọc thập nhị dĩ vi sức. Vị chi kỳ", sách Chư ti chức chưởng (诸司职掌) đời nhà Minh có ghi:"Hoàng đế bì biện, dụng Ô Sa mão chi, tiền hậu các thập nhị phùng, mỗi phùng các chuế ngũ thải xử thập nhị, dĩ vi sức". Đồ da của Thiên tử đính lên 12 ngọc cơ[6][7]. Đánh giá về Vĩnh Cơ, nhà sử học và ngôn ngữ học nổi tiếng Tiền Đại Hân (钱大昕), ở năm Càn Long thứ 38, ngày 12 tháng 1 (tức ngày 2 tháng 3 dương lịch), từng yết kiến Dưỡng Tâm điện, dạy bảo Hoàng tử Vĩnh Cơ, ông ghi như sau:「Dẫn đến Dưỡng Tâm điện. Nhận chỉ ở Thượng thư phòng hành tẩu, nhậm làm sư phó của Hoàng thập nhị tử. Mỗi ngày đều đến; 引見養心殿。得旨在上書房行走，派皇十二子師傅。自是每日入直。」. Sau khi làm thầy của Hoàng tử được 2 năm, ông ghi nhận Hoàng tử 「Thiên tư thuần túy, chí tính hơn người; 天資淳粹，至性過人。」.[8][9][10]

Năm Càn Long thứ 30 (1765), tháng 2, khi trong chuyến Nam tuần định mệnh, Hoàng hậu Na Lạp thị bị đưa về Bắc Kinh, sau đó thu hồi hết sách bảo, ấn phong, đồng đẳng phế hậu mặc dù không có chỉ dụ phế truất từ Càn Long. Năm Càn Long thứ 31 (1766), ngày 14 tháng 7, Na Lạp Hoàng hậu bạo băng. Càn Long Đế khi biết tin Hoàng hậu tạ thế, thì ông đang đi săn ở Mộc Lan Vi Trường (木蘭圍場). Ông không hề sửng sốt cũng như dừng cuộc đi săn lại, mà chỉ để con trai của bà là Vĩnh Cơ trở về Bắc Kinh chịu tang cho mẹ.

Năm Càn Long thứ 35 (1770), tháng 4, Vĩnh Cơ năm 18 tuổi thành hôn, Đích Phúc tấn là Bát Nhĩ Tế Cát Đặc thị (博尔济吉氏).[11][12]

Năm Càn Long thứ 36 (1771), phụ trách biên soạn 《Ngự chế Mãn Mông văn giám tổng cương - 御制满蒙文鉴总纲》, năm đó Vĩnh Cơ mới 19 tuổi. Năm thứ 40 (1775), công việc hoàn thành, chỉ dụ: “Con làm rất tốt, nhưng có một số chỗ không rõ, sửa lại rồi trình duyệt.”, lại có dụ:"Con làm được thế này, cũng đã hao tâm tư rồi", Vĩnh Cơ hồi đáp:"Văn mệnh chi hạ hạt thắng cảm hạnh".[13]

Năm Càn Long thứ 41 (1776), ngày 28 tháng 1 (âm lịch), giờ Sửu, Hoàng thập nhị tử Vĩnh Cơ bạo bệnh quy thiên, chỉ mới 23 tuổi. Chiếu dùng quy tắc Bất nhập bát phân để lo việc tang ma. Mộ của ông ở Chu Hoa sơn (朱華山) nằm ngoài Hỉ Phong khẩu (喜峰口) của Thanh Đông lăng, tức phía rìa Tây của Đoan Tuệ Hoàng thái tử lăng (端慧皇太子園), nơi chôn cất Hoàng nhị tử Vĩnh Liễn. Như vậy, dù các hoàng tử trưởng thành đều chôn ở Mật Vân nhưng Vĩnh Cơ lại cùng các hoàng tử chết yểu chôn bên cạnh nhau.

Thầy dạy của Vĩnh Cơ là Tiền Đại Hân thậm chí còn vì không kịp về dự tang Vĩnh Cơ mà khổ sở một thời gian, ông ấy nói bản thân chẳng làm được gì cho Vĩnh Cơ, người nhà cũng không nói cho ông chuyện Vĩnh Cơ qua đời, đến kỳ chay có tiền bối Nam hạ mới nói cho ông biết sự thật này, trăm ngày đã qua, không thể dự tang được nữa, nỗi đau này khác chi Giả Nghị khóc Lương Hoài vương năm xưa, từ đây có thể thấy được Tiền Đại Hân đối với cậu học trò này vô cùng yêu mến, vô cùng tiếc hận.